TWI509483B - 觸控結構及其製造方法 - Google Patents

Description

觸控結構及其製造方法

本發明為一種觸控結構，提供一種具有降低觸控結構與液晶顯示裝置的厚度、減少製造成本與提升模組製作良率之觸控結構及其製造方法。

現今各式消費性電子產品的市場中，個人數位助理(PDA)、行動電話(mobile Phone)、筆記型電腦(notebook)及平板電腦(tablet PC)等可攜式電子產品皆已廣泛的使用觸控式結構(touch panel)作為其資料溝通的界面工具。此外，由於目前電子產品的設計皆以輕、薄、短、小為方向，因此在產品上無足夠空間容納如鍵盤、滑鼠等傳統輸入裝置，尤其在講求人性化設計的平板電腦需求的帶動下，觸控式結構已經一躍成為關鍵的零組件之一。而且觸控式結構除了符合可作多層次選單設計要求外，亦能同時擁有鍵盤、滑鼠等的功能及手寫輸入等人性化的操作方式，尤其將輸入與輸出整合在同一介面(螢幕)的特質，更是其他傳統輸入裝置所不及之處。現今更發展出一種觸控顯示裝置，為顯示裝置上設置一觸控結構，以讓觸控結構依據顯示裝置之顯示畫面提供可觸控區域，供使用者依據畫面顯示之觸控物件進行觸控操作。

為了達成裝置薄型化的設計需求，傳統的觸控結構設計(強化玻璃/薄膜/薄膜，G/F/F)將導致觸控顯示裝置整體厚度增加，並造成光學效果變差、影響觸控顯示裝置的外觀。晚近則改 採SITO架橋結構，將複數軸向(X/Y)的感應電極設置在單一基材之一表面，運用絕緣層將複數軸向(X/Y)的感應電極的交會處使其彼此絕緣的手段。惟，此種SITO架橋結構的生產製程複雜、製造成本過高且生產良率不易控制。

鑑於先前技術所存在的問題，本發明提供了一種觸控結構及其製造方法，具有裝置薄型化、低製造成本與高模組製作良率等優點。

為達成上述之目的，本發明之觸控結構包括：可撓式透明基材、複數組感測串列、一絕緣層以及複數跨接導線；其中，可撓式透明基材具有一顯示區和一端子線路區，端子線路區位於顯示區一側，該顯示區具有複數區域；每一組感測串列具有複數感測列，每一組感測串列分別設置於該顯示區之一區域，每一區域相鄰排列，每一感測列具有一延伸端點位於該端子線路區；絕緣層係位於端子線路區之上，且絕緣層相對於複數延伸端點處具有一開口；複數跨接導線則設置於絕緣層之上，每一跨接導線經由開口電性連接延伸端點使複數感測列電性連接。

為達成上述之目的，所述絕緣層可為光阻或絕緣油墨。

為達成上述之目的，所述跨接導線可為銀漿、奈米銀、石墨硒或奈米碳管。

為達成上述之目的，本發明之觸控結構之製造方法，其包含：提供可撓式透明基材，具有一顯示區和一端子線路區，端子線路區位於顯示區一側，該顯示區具有複數區域，每一區域相鄰排列，於該可撓式透明基材之表面形成一透明導電層。圖案化透明導電層，形成複數組感測串列，每一組感測串列具有 複數感測列，每一組感測串列分別設置於該顯示區之一區域，每一感測列具有一延伸端點位於該端子線路區。形成絕緣層於端子線路區，絕緣層覆蓋部分複數延伸端點。圖案化絕緣層，於複數延伸端點形成複數開口，以及形成複數跨接導線串接複數開口於絕緣層之上，每一跨接導線經由該開口電性連接延伸端點使複數感測列電性連接。

為達成上述之目的，本發明之觸控結構之製造方法，其包含：捲對捲提供可撓式透明基材，具有一顯示區和一端子線路區，端子線路區位於顯示區一側，該顯示區具有複數區域，每一區域相鄰排列，於該可撓式透明基材之表面形成一透明導電層。捲對捲圖案化透明導電層，形成複數組感測串列，每一組感測串列具有複數感測列，每一組感測串列分別設置於該顯示區之一區域，每一感測列具有一延伸端點位於該端子線路區。捲對捲形成絕緣層於端子線路區，絕緣層覆蓋部分複數延伸端點。捲對捲圖案化絕緣層，於複數延伸端點形成複數開口，以及捲對捲形成跨接導線串接複數開口於絕緣層之上，每一跨接導線經由該開口電性連接延伸端點使複數感測列電性連接。

為達成上述之目的，本發明之觸控結構之製造方法，其中形成絕緣層之方法可為塗佈法、印刷法或微影蝕刻法。

為達成上述之目的，本發明之觸控結構之製造方法，其中形成複數跨接導線之方法可為印刷法或或微影蝕刻法。

100,200‧‧‧可撓式透明基材

21‧‧‧透明導電層

110,210‧‧‧感測串列

111a,111b,111c,211a,211b,211c‧‧‧感測列

112a,112b,112c‧‧‧橋接線

113a,113b,113c,213a,213b,213c‧‧‧延伸端點

120a,120b,120c,220a,220b,220c‧‧‧跨接導線

150a,150b,150c,250a,250b,250c‧‧‧開口

160,260‧‧‧絕緣層

170,270‧‧‧透明保護層

180,280‧‧‧顯示區

181,281‧‧‧區域

190,290‧‧‧端子線路區

第1a圖所示為本發明之一實施例之觸控結構之結構示意圖。

第1b圖所示為第1a圖之觸控結構依據剖面線AA剖面圖。

第2a圖至第2e圖所示為本發明之一實施例之觸控結構之製 造方法示意圖。

第2f圖至第2k圖所示為第2a圖至第2e圖之觸控結構依據剖面線BB剖面圖。

請參閱第1a圖所示為本發明之一實施例之觸控結構之結構示意圖，以及第1b圖所示為第1a圖之觸控結構依據剖面線AA剖面圖。首先，本發明之觸控結構包括：可撓式透明基板100、複數組感測串列、一絕緣層以及複數跨接導線，其中可撓式透明基板100為可撓曲之材質所構成，可以捲曲成滾筒狀。可撓式透明基材100之材質例如可為PEN、PET、PES、可撓式玻璃、PMMA、PC或PI之一，也可為上述材質之多層複合材料，而前述材質之上亦可形成有多層之透明堆疊結構之基材，多層之透明堆疊結構例如可為抗反射層等，然並不以此為限。可撓式透明基板100之表面設有顯示區180和端子線路區190，端子線路區190位於顯示區180一側，顯示區180並具有複數區域181，每一區域181係相鄰排列。

複數組感測串列110，其中複數感測串列110之材質例如可為透明導電材質，例如可為銦錫氧化物、氧化銦、氧化鋅、氧化銦鋅、摻雜有鋁之氧化鋅、以及摻雜有銻之氧化錫中之一或其混合物，感測串列之數量亦可視需求而增加或減少，每一組感測串列110分別設置於顯示區之一區域181，而每一組感測串列110具有複數感測列111a、111b、111c，而複數感測列111a、111b、111c之形狀可為六角形、條形、三角形、菱形、雪花形等，具體形狀和尺寸可根據控制IC來選擇，且每一感測串列110a、110b、110c具有一延伸端點113a、113b、113c位於端子線路區190。

絕緣層160設置於端子線路區190之上，其中絕緣層 160之材質例如可為光阻或絕緣油墨，然並不設限於此。且絕緣層160相對於複數延伸端點113a、113b、113c處具有一開口150a、150b、150c。複數跨接導線120a、120b、120c，設置於絕緣層160之上，每一跨接導線120a、120b、120c經由開口150a、150b、150c電性連接延伸端點113a、113b、113c使複數感測列111a、111b、111c電性連接。再來，可撓式透明基板100之上更具有透明保護層170，僅於端子線路區190與軟性電路板電性連接的區域(無圖示)無透明保護層170覆蓋。透明保護層170之材質可為二氧化矽(SiO₂ )、有機絕緣材質、無機絕緣材質或光阻，光阻例如可為液態光阻或乾膜光阻，對於防止感測結構之水氣入侵或氧化的保護相當優異。

請參閱第2a圖至第2e圖所示為本發明之一實施例之觸控結構之製造方法示意圖，以及第2f圖至第2k圖所示為第2a圖至第2e圖之觸控結構依據剖面線BB剖面圖。首先，提供可撓式透明基板200，具有一顯示區280和一端子線路區290，端子線路區290位於顯示區280一側，顯示區280具有複數區域281，每一區域281相鄰排列，於可撓式透明基板200之上表面形成透明導電層11，其中透明導電層11例如可為金屬氧化物、奈米銀線或奈米導電金屬，金屬氧化物例如可為氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鎘錫(cadmium tin oxide,CTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化銦鋅錫(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘(cadmium oxide)、氧化鉿(hafnium oxide,HfO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,InGaZnO)、氧化銦鎵鋅鎂(indium gallium zinc magnesium oxide,InGaZnMgO)、氧化銦鎵鎂(indium gallium magnesium oxide,InGaMgO)或氧化銦鎵鋁(indium gallium aluminum oxide,InGaAlO)等)。形成透明導電層11之方法例如可採濺鍍、蒸鍍、真空離子鍍、電鍍、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)等等手段。再來進行第一道黃光製程將透明導電層11圖案化，其中第一道黃光製程包括形成圖案化光阻層(圖未示)於透明導電層11之上，光阻層之材質可為液態光阻或乾膜光阻。然後進行蝕刻透明導電層11，以及去除圖案化光阻層，形成複數組感測串列210，每一組感測串列210具有複數感測列211a、211b、211c，每一組感測串列210a、210b、210c分別設置於顯示區之一區域281，每一感測串列210a、210b、210c具有一延伸端點213a、213b、213c位於端子線路區290。形成一絕緣層260於端子線路區290，絕緣層260覆蓋部分複數延伸端點213a、213b、213c，其中形成絕緣層之方法例如可為塗佈法、印刷法或微影蝕刻法，然並不設限於此。再來圖案化絕緣層260包含進行第二道黃光製程，於複數延伸端點213a、213b、213c形成複數開口250a、250b、250c；接著形成跨接導線220a、220b、220c串接複數開口250a、250b、250c於絕緣層260之上，形成複數跨接導線之方法例如可為印刷法或微影蝕刻法，其中複數跨接導線之材質例如可為至少一層導電金屬層，或者多層導電金屬層。其材質可為銅合金、鋁合金、金、銀、鋁、銅、鉬等導電金屬或導電合金。多層導電金屬層之結構，例如可為鉬層/鋁層/鉬層之堆疊結構，或者可為選自銅合金、鋁合金、金、銀、鋁、銅、鉬等導電金屬或導電合金之一種或多種材質而堆疊之多層導電金屬層結構，每一跨接導線220a、220b、220c經由開口250a、250b、250c電性連接延伸端點213a、213b、213c，使複數感測列210a、210b、210c電性連接。繼之，於可撓式透明基板200上更可形成一透明保護層270，僅於端子線路區290與軟性電路板電性連接的區域(無圖示)無透明保護層270覆 蓋。透明保護層270對於防止感測結構之水氣入侵或氧化的保護相當優異。

於另一實施例中(無圖示)，形成觸控結構之方法為捲對捲(Roll to Roll)提供具有可撓性之可撓式透明基板捲料，具有一顯示區和一端子線路區，端子線路區位於顯示區一側，顯示區具有複數區域，每一區域相鄰排列，於可撓式透明基板捲料之表面形成透明導電層，其中形成透明導電層之方法例如可採捲對捲濺鍍、捲對捲蒸鍍、捲對捲真空離子鍍、捲對捲電鍍、捲對捲物理氣相沉積(PVD)、捲對捲化學氣相沉積(CVD)等手段。再來進行捲對捲圖案化透明導電層，其包含捲對捲第一道黃光製程將透明導電層圖案化，其中捲對捲第一道黃光製程包括形成圖案化光阻層(圖未示)於透明導電層之上，光阻層之材質可為液態光阻或乾膜光阻。然後進行捲對捲蝕刻透明導電層，以及去除圖案化光阻層，形成複數組感測串列，每一組感測串列具有複數感測列，每一組感測串列分別設置於顯示區之一區域，每一感測串列具有一延伸端點位於端子線路區。接著捲對捲形成絕緣層於端子線路區之上，絕緣層覆設於部分的複數延伸端點之上，其中形成絕緣層之方法例如可為塗佈法、印刷法或微影蝕刻法，然並不設限於此。再來進行捲對捲圖案化絕緣層其包含第二道黃光製程，於絕緣層上相對應於複數延伸端點形成複數開口，接著捲對捲形成複數跨接導線串接複數開口於絕緣層之上。形成複數跨接導線之方法例如可為捲對捲印刷法或捲對捲微影蝕刻法，其中複數跨接導線之材質例如可為至少一層導電金屬層，或者多層導電金屬層。其材質可為銅合金、鋁合金、金、銀、鋁、銅、鉬等導電金屬或導電合金。多層導電金屬層之結構，例如可為鉬層/鋁層/鉬層之堆疊結構，或者可為選自銅合金、鋁合金、金、銀、鋁、銅、鉬等導電 金屬或導電合金之一種或多種材質而堆疊之多層導電金屬層結構。藉由複數跨接導線經由開口電性連接延伸端點使複數感測列電性連接。於此，複數感測列上產生之觸控信號，藉由複數跨接導線電性連接，而將觸控信號傳遞至軸向端子線路。繼之，於可撓式透明基材上更可形成一透明保護層，僅於端子線路區與軟性電路板電性連接的區域(無圖示)無透明保護層覆蓋。透明保護層對於防止感測結構之水氣入侵或氧化的保護相當優異。運用捲對捲製程進行全自動化生產，所以具有簡化製程工序、提高產能、降低人力作業及提升產品的良率等特徵。

本發明具有裝置薄型化、優越的觸控靈敏度、低製造成本與製作良率高等優點。雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧可撓式透明基材

110‧‧‧感測串列

111a,111b,111‧‧‧感測列

112a,112b,112c‧‧‧橋接線

113a,113b,113c‧‧‧延伸端點

120a,120b,120c‧‧‧跨接導線

160‧‧‧絕緣層

170‧‧‧透明保護層

180‧‧‧顯示區

181‧‧‧區域

190‧‧‧端子線路區

Claims (7)

1. 一種觸控結構，包括：一可撓式透明基材，具有一顯示區和一端子線路區，該端子線路區位於該顯示區一側，該顯示區具有複數區域；複數組感測串列，每一組感測串列具有複數感測列，每一組感測串列分別設置於該顯示區之一區域，每一區域相鄰排列，每一感測列具有一延伸端點位於該端子線路區；一絕緣層，僅接於該端子線路區之上，且該絕緣層相對於該些延伸端點處具有一開口；以及複數跨接導線，設置於該絕緣層之上，每一跨接導線經由該開口電性連接延伸端點使複數感測列電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項之觸控結構，其中該絕緣層可為光阻或絕緣油墨。
3. 如申請專利範圍第1項之觸控結構，其中該些跨接導線可為銀漿、奈米銀、石墨硒或奈米碳管。
4. 一種觸控結構之製造方法，其包含：提供一可撓式透明基材，具有一顯示區和一端子線路區，該端子線路區位於該顯示區一側，該顯示區具有複數區域，每一區域相鄰排列，於該可撓式透明基材之表面形成一透明導電層；圖案化該透明導電層，形成複數組感測串列，每一組感測串列具有複數感測列，每一組感測串列分別設置於該顯示區之一區域，每一感測列具有一延伸端點位於該端子線路區；形成一絕緣層僅接於端子線路區，該絕緣層覆蓋部分該些延伸端 點；圖案化該絕緣層，於該些延伸端點形成複數開口；以及形成跨接導線串接該些開口於絕緣層之上，每一跨接導線經由該開口電性連接延伸端點使複數感測列電性連接。
5. 一種觸控結構之製造方法，其包含：捲對捲提供一可撓式透明基材，具有一顯示區和一端子線路區，該端子線路區位於該顯示區一側，該顯示區具有複數區域，每一區域相鄰排列，於該可撓式透明基材之表面形成一透明導電層；捲對捲圖案化該透明導電層，形成複數組感測串列，每一組感測串列具有複數感測列，每一組感測串列分別設置於該顯示區之一區域，每一感測列具有一延伸端點位於該端子線路區；捲對捲形成一絕緣層僅接於端子線路區，該絕緣層覆蓋部分該些延伸端點；捲對捲圖案化該絕緣層，於該些延伸端點形成複數開口；以及捲對捲形成跨接導線串接該些開口於絕緣層之上，每一跨接導線經由該開口電性連接延伸端點使複數感測列電性連接。
6. 如申請專利範圍第4項或第5項之觸控結構之製造方法，其中形成該絕緣層之方法可為塗佈法、印刷法或微影蝕刻法。
7. 如申請專利範圍第4項或第5項之觸控結構之製造方法，其中形成該些跨接導線之方法可為印刷法或或微影蝕刻法。